磁性分離材料-微粒

1、磁性分離材料簡介目 錄contentsPART 01PART 01PART PART 0202PART PART 0303PART PART 0404PART PART 0505磁性微粒的概述磁性微粒的概述磁性微粒的結(jié)構磁性微粒的結(jié)構磁性微粒的性質(zhì)磁性微粒的性質(zhì)磁性微粒的應用磁性微粒的應用磁性微粒的展望磁性微粒的展望01PART ONE磁性微粒的概述0101磁性微粒的概述磁性微粒是指通過恰當?shù)姆椒ㄊ垢鞣N含活性功能基磁性微粒是指通過恰當?shù)姆椒ㄊ垢鞣N含活性功能基團的有機高分子材料與無機磁性物質(zhì)結(jié)合起來，形團的有機高分子材料與無機磁性物質(zhì)結(jié)合起來，形成具有一定磁性及特殊表面結(jié)構的微粒。成具有一定磁性

2、及特殊表面結(jié)構的微粒。0101磁性微粒的概述磁性微粒不但能通過共聚及表面改性等方法賦予其表面功磁性微粒不但能通過共聚及表面改性等方法賦予其表面功能基團，如能基團，如-COOH-COOH、-NH2-NH2、-OH-OH、-SH-SH等，還能在外加磁場的等，還能在外加磁場的作用下迅速分離。作用下迅速分離。因此自因此自7070年代以來，磁性微粒作為一種新型的功能材料，年代以來，磁性微粒作為一種新型的功能材料，在磁性材料、生物醫(yī)學、細胞學和生物工程、分離工程、在磁性材料、生物醫(yī)學、細胞學和生物工程、分離工程、化妝品等諸多領域獲得一定程度的應用，并顯示出廣闊化妝品等諸多領域獲得一定程度的應用，并顯示出廣

3、闊的應用前景。的應用前景。0101磁性微粒研究狀況（國內(nèi)外） 從目前國內(nèi)外研究狀況來看，磁性微球的研究工作主要集中在磁性微球從目前國內(nèi)外研究狀況來看，磁性微球的研究工作主要集中在磁性微球的制備和表征的制備和表征22，也有少量磁性微球宏觀物理性質(zhì)的研究，也有少量磁性微球宏觀物理性質(zhì)的研究33。磁性微粒應磁性微粒應用于醫(yī)學、分子生物學、工業(yè)等領域，最主要是運用其磁響應性和表面吸附、用于醫(yī)學、分子生物學、工業(yè)等領域，最主要是運用其磁響應性和表面吸附、鏈接特性。然而，強磁響應性和高比表面積是相互矛盾的，為了得到強磁響鏈接特性。然而，強磁響應性和高比表面積是相互矛盾的，為了得到強磁響應性的微粒，往往以提

4、高粒徑為代價，而粒徑的提高，不僅降低了微粒在溶應性的微粒，往往以提高粒徑為代價，而粒徑的提高，不僅降低了微粒在溶液中的懸浮穩(wěn)定性，而且使其比表面積大幅降低。液中的懸浮穩(wěn)定性，而且使其比表面積大幅降低。02PART TWO磁性微粒的結(jié)構0202磁性微粒的結(jié)構 磁性微粒一般為核/殼式結(jié)構（如圖A，B所示），由磁性物質(zhì)的超細粉末組成核，功能高分子材料組成殼（如A所示 ）；或者將功能高分子材料作為核，磁性材料作為殼層（如B所示）；也可做成夾心結(jié)構，即外層、內(nèi)層為功能性高分子材料，中間層為磁性材料（如C所示）；除此之外，還有混合型多核結(jié)構，由磁性材料核功能材料混合而成（如D所示）。03PART THRE

5、E磁性微粒的性質(zhì)0303磁性微粒的性質(zhì)磁磁性微粒的性質(zhì)性微粒的性質(zhì)體積效應體積效應表面效應表面效應磁效應磁效應生物兼容性生物兼容性物理化學特物理化學特性性功能基特性功能基特性0303表面效應和體積效應這兩種效應的具體表現(xiàn)為：比表面積的增比表面積的增大，微粒官能大，微粒官能團密度增大，團密度增大，達到吸附平衡達到吸附平衡的時間縮短，的時間縮短，粒子的穩(wěn)定性粒子的穩(wěn)定性提高提高表面效應微粒表面原子具有很大的化學活性化學活性表面能隨著粒徑的變小而增加變小而增加物質(zhì)的帶電能級隨著微粒包含的原子數(shù)的減減少而增加少而增加。從而使物質(zhì)的物理性質(zhì)因能級間歇的不連續(xù)而發(fā)生異常。體積效應0303磁效應和生物相容性

6、磁效應磁性微?？梢栽谕饧油饧哟艌龃艌鲎饔孟?，迅速的進行富集分離富集分離和磁性磁性導向?qū)?。生物相容性在體內(nèi)安全無毒、在體內(nèi)安全無毒、可降解，不與人體可降解，不與人體組織器官產(chǎn)生免疫組織器官產(chǎn)生免疫抗原性抗原性應用于生物醫(yī)學工程的一個重要要求，同時也是研究靶向藥物重要性質(zhì)0303物理化學特性和功能基特性物理化學功能基物理化學性質(zhì)穩(wěn)定具有一定的機械強度和化學穩(wěn)定性能耐受一定濃度的酸堿溶液和微生物降解其內(nèi)含的磁性物質(zhì)不易被氧化，磁性能不易下降。磁性微粒表面具有多種反應性的功能基團功能基團，如-OH、-COOH、-NH2、-COH等，以鏈接具有生物活性的物質(zhì)0303磁性微粒的顯著特點(1)(1)具有較

7、好的超具有較好的超順磁性，能被外加順磁性，能被外加磁場吸引，在撤消磁場吸引，在撤消外加磁場后又能夠外加磁場后又能夠很好的分散很好的分散磁性微粒具有兩個顯著特點(2)(2)具有高分子具有高分子微微粒的粒的特性，可以對特性，可以對其表面進行化學修其表面進行化學修飾從而賦予其表面飾從而賦予其表面多種具有生物活性多種具有生物活性的官能團的官能團( (如如-OH-OH，-COOH-COOH，-NH-NH2 2，- -CHOCHO等等) )04PART FOUR磁性微粒的應用0404磁性微粒的應用細胞分離蛋白質(zhì)、核酸純化靶向藥物固定化酶0404細胞分離細胞分離原理細胞分離原理 磁性微粒分離細胞應用的是親和

8、細胞原理，即將抗體固定在磁性微球表面形成免疫磁珠，然后抗體與目標細胞表面的抗原特異性結(jié)合，在外磁場的作用下，實現(xiàn)細胞分離。0404靶向藥物將藥物包封在微粒中，或者吸附在表面，在體內(nèi)，利用外加磁場引導其到靶處，使靶區(qū)藥物濃度高于正常組織。靶向給藥可減少用藥劑量，增強藥物對靶組織定位的特異性，提高療效和減少藥物的副作用0404蛋白質(zhì)、核酸純化在磁性微粒表面修飾上能被目標蛋白質(zhì)識別或可逆結(jié)合的配基，然后進行目標蛋白的分離。在磁分離過程中，將磁性微粒放入含有目標蛋白的混合溶液中，目標蛋白與磁性微粒緊密結(jié)合，然后利用外部磁場進行分離。在整個分離過程中不需要對混合溶液的PH值、溫度、離子強度和介電常數(shù)進行

9、凋整，從而避免了傳統(tǒng)分離過程中蛋白質(zhì)的損失。與傳統(tǒng)分離方法相比，蛋白質(zhì)的磁分離技術具有快速、高純、高手率等優(yōu)點。0404蛋白質(zhì)、核酸純化磁性微粒分離核酸，是基于堿基配對原則，通過偶合與目標核酸堿基互補的一段而達到分離核酸的目的。這種分離方法簡單、快速、選擇性高。0404固定化酶酶的固定化：利用化學或物理手段將游離的酶定位于限定的空間區(qū)域，并使其保持活性和可反復使用的一種基本技術原理：將磁性微粒直接放入一定量酶的混合溶液中，使酶與微粒表面活性基團充分交聯(lián)，固定化結(jié)束后，利用外部磁場進行分離，然后在純化05PART FIVE磁性微粒的展望0505磁性微粒的展望固定化率低、酶固定化率低、酶活性低活性低分散穩(wěn)定性差、分散穩(wěn)定性差、粒徑大小不均粒徑大小不均當固載的酶失活當固載的酶失活后，載體不可重后，載體不可重復利用復利用 0505磁性微粒的展望作為一種新型載體，磁性微粒具有良